CN116511974A - 一种凸轮轴的自动化生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种凸轮轴的自动化生产线，包括物料检测转运装置，所述物料检测转运装置沿着凸轮轴的移动方向依次包括来料集料单元、摆动勾拉下料单元、水平移动单元、摆动勾拉下料单元、传送带以及自重牵引收集单元；其中来料集料单元、水平移动单元、传送带以及自重牵引收集单元相对位置从高至低设置；本发明有效衔接各个加工步骤之间的物料转运以及检测，凸轮轴得到逐一的转移，避免凸轮轴之间的磕碰。
Description
技术领域
本发明涉及凸轮轴生产设备技术领域，特别是涉及一种凸轮轴的自动化生产线。
背景技术
凸轮轴的一般加工工艺流程：毛坯(棒料)；校准；铣端面、打中心孔；粗车轴头、主轴颈，粗磨凸轮；中频淬火；精车轴头、主轴颈，精磨轴头、主轴颈，精磨凸轮；探伤；校直；清洗；终检。凸轮轴的加工过程步骤多，自动化的生产过程工序相对冗长，且生产节拍各有不同，CN206200606U、CN210475646U以及CN103121184B等专利多是从过程中对加工精度进行改善，CN115351674A本中的凸轮轴清磨机利用第一角磨片和第二角磨片，分别对凸轮轴的进水口和分型线进行磨削，操作简便，作业人员只需对待加工凸轮轴进行上下料操作即可，而且作业效率高，有效提升了生产节拍；该生产节拍的提升也是针对单一生产步骤的提升，步骤和步骤间生产节拍的配合也需要进一步提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凸轮轴的自动化生产线，本发明有效衔接各个加工步骤之间的物料转运以及检测，凸轮轴得到逐一的转移，避免凸轮轴之间的磕碰。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：一种凸轮轴的自动化生产线，包括物料检测转运装置，所述物料检测转运装置沿着凸轮轴的移动方向依次包括来料集料单元、摆动勾拉下料单元、水平移动单元、摆动勾拉下料单元、传送带以及自重牵引收集单元；其中来料集料单元、水平移动单元、传送带以及自重牵引收集单元相对位置从高至低设置；来料集料单元等距离间隔设置有容纳槽，且相邻两容纳槽从来料集料单元向着摆动勾拉下料单元高至低倾斜设置；
摆动勾拉下料单元包括驱动气缸和由驱动气缸带动的在来料集料单元和水平移动单元之间或者水平移动单元和传送带之间通过摆动形成高度变化的摆动组件；
所述水平移动单元包括一具有支撑结构的移动板和驱动所述移动板在两摆动勾拉下料单元之间往复移动的驱动组件；
所述水平移动单元还包括设置于传送带一侧的检测转动机构，所述检测转动机构包括一气动夹爪和驱动气动夹爪的转动电机；
所述自重牵引收集单元将摆动勾拉下料单元取料的凸轮轴逐个自重收集；
摆动勾拉下料单元通过摆动配合凸轮轴在存在高度差的来料集料单元、水平移动单元和传送带之间的滚动转移。
进一步改进，所述摆动组件包括铰接在安装架的摆动板，摆动板中部设有随着摆动板移动的多个平行设置且凸出于摆动板的取料件，每一所述取料件包括具有直线结构的引导部以及用于托举凸轮轴的弯曲部。本发明利用取料件摆动过程形成的位置变化，将来料集料单元的凸轮轴托起而后利用凸轮轴自身的凹凸结构配合取料件形成轨道式的移动，保证间隔下料的同时，也保证利用滚动减少凸轮轴的滑动和磕碰。
进一步改进，所述取料件还设有一T型连接部，所述摆动板中部设有用于容纳T型连接部定位的安装槽，所述取料件通过T型连接部嵌套进入安装槽相对摆动板定位连接。本发明利用T型连接部配合下方搬动板也形成一定的高度差，避免凸轮轴在取料件表面滚动与设备的其他部位发生碰撞，避免损伤凸轮轴。
进一步改进，所述安装架沿着移动板的移动路径设有第一滚动轴承。
进一步改进，所述自重牵引收集单元从上至下依次包括承接组件、等间距设有收纳槽的收纳件以及定位支撑组件；自重牵引收集单元还包括牵引组件；
承接组件处于所述传送带下方的下料一侧；所述承接组件固连于支架将凸轮轴从传送带引导至收纳件；
定位支撑组件包括一具有水平支撑面的支撑板，支撑板在靠近传送带下料一侧竖直设有一安装板；收纳件在牵拉组件的作用下相对支撑板移动；
牵引组件包括一安装于安装板的定滑轮和相对设置于收纳件的成对设置的动滑轮，还包括一牵拉绳，所述牵拉绳一端固定于安装板，牵拉绳中部依次绕过动滑轮、定滑轮和另一动滑轮后通过均匀间距设置的相对牵拉绳固定的挡板张紧连接于承接组件中的导向杆；
导向杆包括连续设置的将凸轮轴引导向收纳件的倾斜部和用于存放挡板的水平部；
凸轮轴从传送带下料位置移动至承接组件的导向杆时，此处一挡板与该下落的凸轮轴接触，凸轮轴沿着承接组件滑向收纳件过程拉动牵拉绳从而拉动收纳件向着承接组件的下料方向移动。本发明利用传送带和自重牵引收集单元的配合，传送带将经过自动化物理检测的凸轮轴在传送带的下料后沿着承接组件移动，在沿着承接组件移动的同时推动最靠近凸轮轴的挡板拉动牵拉绳驱动收纳件相对定位支撑组件向着凸轮轴的离开承接组件的方向移动进入至收纳件内；每一根凸轮轴下料推动挡板拉动收纳件，方便及时对完成自动化物料检测的凸轮轴的自动收集收纳，避免凸轮轴发生磕碰，在提高下料效率的同时保护凸轮轴，利于后续的生产。
进一步改进，所述收纳件等间距设有用于容纳凸轮轴的相邻两收纳槽之间的距离为L1，所述牵拉绳张紧时两挡板之间的距离L2，其中4L1＝L2；所述倾斜部长度为L3，其中L3＝L2。通过上述设置，每一个凸轮轴下料均自动牵拉收纳件等距离移动，因此，本发明下料后凸轮轴的自动收集不受前端自动化物理检测生产节拍的限制，灵活的可靠的实现下料收集。
进一步改进，所述挡板与导向杆形成嵌套结构，在牵拉绳的作用下沿着导向杆移动；所述挡板具有刚性的遮挡板和设有凹槽的连接部。本发明利用导向杆形成挡板与凸轮轴之间的接触，同时进一步保证下一个挡板从水平部移动至传送带的下料位置，等待下一次下料的进行。本发明利用刚性的挡板保证挡板与导向杆具有一个可以相对滑动的空间，同时挡板的遮挡部与凸轮轴之间接触稳定，凸轮轴在滑动的同时有效推动挡板下移即实现牵拉。
进一步改进，所述承接组件固连于支架；所述承接组件包括一水平设置的固定板，所述导向杆设置于固定板的中部，所述导向杆的两侧设有两平行于导向杆倾斜部的辅助件；所述导向杆与固定板连接处下料方向的末端设有一用于挡板翻转脱离导向杆的圆角结构；挡板逐一下拉至固定板下方的中空位置，处于收纳件的中部。本发明通过上述设置将被凸轮轴推下的挡板集中在固定板的下方也是收纳件中空的位置，避免对上述下料过程的影响。
进一步改进，所述支撑板朝向收纳件的一侧均匀分布有多个与收纳件接触的第二滚动轴承。本发明中收纳件与支撑板之间的相对移动阻力小，等距离牵拉稳定实现。
进一步改进，成对设置的动滑轮相对于定滑轮对称设置。自重牵拉过程稳定进行。
通过采用上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种凸轮轴的自动化生产线包括物料检测转运装置，所述物料检测转运装置沿着凸轮轴的移动方向依次包括来料集料单元、摆动勾拉下料单元、水平移动单元、摆动勾拉下料单元、传送带以及自重牵引收集单元；其中来料集料单元、水平移动单元、传送带以及自重牵引收集单元相对位置从高至低设置；来料集料单元等距离间隔设置有容纳槽，且相邻两容纳槽从来料集料单元向着摆动勾拉下料单元高至低倾斜设置；摆动勾拉下料单元通过摆动过程形成高度变化实现来料集料单元、水平移动单元和传送带之间的高度差异，利用高度差异驱动凸轮轴的转移以及逐个的检测和收集，配合后续工序的进行；本发明利用凸轮轴自身具有凹凸结构的特点，利用滚动配合高度差异变化，形成物料的连续转移。
附图说明
图1是本发明涉及的一种凸轮轴的自动化生产线的第一立体图；
图2是本发明涉及的一种凸轮轴的自动化生产线的第二立体图(隐藏部分牵拉绳)；
图3是本发明涉及的一种凸轮轴的自动化生产线的第三立体图；
图4是本发明涉及的一种凸轮轴的自动化生产线的俯视图；
图5是本发明涉及的一种凸轮轴的自动化生产线的第四视图；
图6是图1中A处放大图；
图7是本发明中牵拉组件的原理示意图。
图中：
凸轮轴100；来料集料单元1；限位凸起11；摆动勾拉下料单元2；摆动组件21；摆动板211；取料件212；引导部2121；弯曲部2122；T型连接部2123；驱动气缸22；水平移动单元3；支撑机构31；移动板32；驱动组件33；检测转动机构34；气动夹爪341；转动电机342；传送带4；自重牵引收集单元5；承接组件51；导向杆511；倾斜部5111；水平部5112；固定板512；辅助件513；收纳件52；定位支撑组件53；支撑板531；安装板532；第二滚动轴承533；牵引组件54；定滑轮541；动滑轮542；牵拉绳543；挡板544；支架55；安装架6；第一滚动轴承61。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
本实施例公开一种凸轮轴的自动化生产线，如图1所示，包括物料检测转运装置，所述物料检测转运装置沿着凸轮轴100的移动方向依次包括来料集料单元1、摆动勾拉下料单元2、水平移动单元3、摆动勾拉下料单元2、传送带4以及自重牵引收集单元5；其中来料集料单元1、水平移动单元3、传送带4以及自重牵引收集单元5相对位置从高至低设置；来料集料单元1等距离间隔设置有容纳槽，且相邻两容纳槽从来料集料单元1向着来料集料单元1相邻的摆动勾拉下料单元2高至低倾斜设置；
如图2和图5所示，摆动勾拉下料单元2包括驱动气缸和由驱动气缸带动的在来料集料单元1和水平移动单元3之间或者水平移动单元3和传送带4之间通过摆动形成高度变化的摆动组件21；
如图3和图4所示，所述水平移动单元3包括一具有支撑结构31的移动板32和驱动所述移动板32在两摆动勾拉下料单元2之间往复移动的驱动组件33；
所述水平移动单元3还包括设置于传送带4一侧的检测转动机构34，所述检测转动机构34包括一气动夹爪341和驱动气动夹爪341的转动电机342；
所述自重牵引收集单元5将摆动勾拉下料单元2取料的凸轮轴100逐个自重收集；
摆动勾拉下料单元2通过摆动配合凸轮轴100在存在高度差的来料集料单元1、水平移动单元3和传送带4之间的滚动转移。
本实施例中，所述摆动组件21包括铰接在安装架6的摆动板211，摆动板211中部设有随着摆动板211移动的多个平行设置且凸出于摆动板211的取料件212，每一所述取料件212包括具有直线结构的引导部2121以及用于托举凸轮轴100的弯曲部2122。本实施例中利用取料件212摆动过程形成的位置变化，将来料集料单元1的凸轮轴100托起而后利用凸轮轴100自身的凹凸结构配合取料件212形成轨道式的移动，保证间隔下料的同时，也保证利用滚动减少凸轮轴100的滑动和磕碰。
本实施例中，所述取料件212还设有一T型连接部2123，所述摆动板211中部设有用于容纳T型连接部2123定位的安装槽，所述取料件212通过T型连接部2123嵌套进入安装槽相对摆动板211定位连接。本实施例中利用T型连接部2123配合下方摆动板211也形成一定的高度差，避免凸轮轴100在取料件212表面在滚动过程中与设备的其他部位发生碰撞，避免损伤凸轮轴100。
本实施例中，所述安装架6沿着移动板32的移动路径设有第一滚动轴承61。本实施例中，所述自重牵引收集单元5从上至下依次包括承接组件51、等间距设有收纳槽的收纳件52以及定位支撑组件53；自重牵引收集单元5还包括牵引组件54；
承接组件51处于所述传送带4下方的下料一侧；所述承接组件51固连于支架55将凸轮轴100从传送带4引导至收纳件52；
定位支撑组件53包括一具有水平支撑面的支撑板531，支撑板531在靠近传送带4下料一侧竖直设有一安装板532；收纳件52在牵引组件54的作用下相对支撑板531移动；
牵引组件54包括一安装于安装板532的定滑轮541和相对设置于收纳件52的成对设置的动滑轮542，还包括一牵拉绳543，所述牵拉绳543一端固定于安装板532，牵拉绳543中部依次绕过动滑轮542、定滑轮541和另一动滑轮542后通过均匀间距设置的相对牵拉绳543固定的挡板544张紧连接于承接组件51中的导向杆511；
导向杆511包括连续设置的将凸轮轴100引导向收纳件52的倾斜部5111和用于存放挡板544的水平部5112；
凸轮轴100从传送带4下料位置移动至承接组件51的导向杆511时，此处一挡板544与该下落的凸轮轴100接触，凸轮轴100沿着承接组件51滑向收纳件52过程拉动牵拉绳543从而拉动收纳件52向着承接组件51的下料方向移动。本实施例中利用传送带4和自重牵引收集单元5的配合，传送带4将经过自动化物理检测的凸轮轴100在传送带4的下料后沿着承接组件51移动，在沿着承接组件51移动的同时推动最靠近凸轮轴100的挡板544拉动牵拉绳543驱动收纳件52相对定位支撑组件53向着凸轮轴100的离开承接组件51的方向移动进入至收纳件52内；每一根凸轮轴100下料推动挡板544拉动收纳件52，方便及时对完成自动化物料检测的凸轮轴100的自动收集收纳，避免凸轮轴100发生磕碰，在提高下料效率的同时保护凸轮轴100，利于后续的生产。
本实施例中，所述收纳件52等间距设有用于容纳凸轮轴100的相邻两收纳槽之间的距离为L1，所述牵拉绳543张紧时两挡板544之间的距离L2，其中4L1＝L2；所述倾斜部5111长度为L3，其中L3＝L2。通过上述设置，每一个凸轮轴100下料均自动牵拉收纳件52等距离移动，因此，本实施例中下料后凸轮轴100的自动收集不受前端自动化物理检测生产节拍的限制，灵活的可靠的实现下料收集。
本实施例中，所述挡板544与导向杆511形成嵌套结构，在牵拉绳543的作用下沿着导向杆511移动；所述挡板544具有刚性的遮挡板和设有凹槽的连接部。本实施例中利用导向杆511形成挡板544与凸轮轴100之间的接触，同时进一步保证下一个挡板544从水平部5112移动至传送带4的下料位置，等待下一次下料的进行。本实施例中利用刚性的挡板544保证挡板544与导向杆511具有一个可以相对滑动的空间，同时挡板544的遮挡部与凸轮轴100之间接触稳定，凸轮轴100在滑动的同时有效推动挡板544下移即实现牵拉。
本实施例中，所述承接组件51固连于支架55；所述承接组件51包括一水平设置的固定板512，所述导向杆511设置于固定板512的中部，所述导向杆511的两侧设有两平行于导向杆511倾斜部5111的辅助件513；所述导向杆511与固定板512连接处下料方向的末端设有一用于挡板544翻转脱离导向杆511的圆角结构；挡板544逐一下拉至固定板512下方的中空位置，处于收纳件52的中部。本实施例中通过上述设置将被凸轮轴100推下的挡板544集中在固定板512的下方也是收纳件52中空的位置，避免对上述下料过程的影响。
本实施例中，所述支撑板531朝向收纳件52的一侧均匀分布有多个与收纳件52接触的第二滚动轴承533。本实施例中收纳件52与支撑板531之间的相对移动阻力小，等距离牵拉稳定实现。
本实施例中，成对设置的动滑轮542相对于定滑轮541对称设置。自重牵拉过程稳定进行。
本实施例的具体工作过程如下：
S1、本实施例中提出的一种凸轮轴的自动化生产线包括物料检测转运装置，所述物料检测转运装置沿着凸轮轴100的移动方向依次包括来料集料单元1、摆动勾拉下料单元2、水平移动单元3、摆动勾拉下料单元2、传送带4以及自重牵引收集单元5；相互接触的置于来料集料单元1的长径比较大的凸轮轴100限位于限位凸起11静置；
S2、摆动勾拉下料单元2的取料件212在摆动板211带动下发生摆动，弯曲部2122将处于来料集料单元1受限位凸起定位的凸轮轴100在两限位凸起之间托起离开来料集料单元1，沿着取料件212滚动至水平移动单元3的支撑机构静置；
最下方凸轮轴100离开来料集料单元1时，剩余凸轮轴100在失去支撑自动滚动至最下方的凸轮轴100抵靠在限位凸起，依次下料；
S3、获得凸轮轴100的水平移动单元3在驱动组件33中电机的驱动下带动下述移动板32将凸轮轴100移动至检测转动机构34，气动夹爪341将凸轮轴100夹紧而后转动电机342带动气动夹爪341和凸轮轴100在支撑机构，检测凸轮轴100是不是适合进行下一步加工工序；
S4、经过检测的凸轮轴100随摆动勾拉下料单元2转移至传送带4；
适合进一步加工的凸轮轴100继续向自重牵引收集单元5转移，不适合进一步加工的凸轮轴100在传送带4位置取出；
S5、传送带4上的凸轮轴100利用高度差转移至自重牵引收集单元5；自重牵引收集单元5将摆动勾拉下料单元2取料的凸轮轴100逐个自重收集；
上述实施例中，摆动勾拉下料单元2通过摆动过程形成高度变化实现来料集料单元1、水平移动单元3和传送带4之间的高度差异，利用高度差异驱动凸轮轴100的转移以及逐个的检测和收集，配合后续工序的进行；本实施例中利用凸轮轴100自身具有凹凸结构的特点，利用滚动配合高度差异变化，形成物料的连续转移。
本实施例中各个功能单元利用高度差以及弯折设置，空间占用小，利于现有生产线的改进。
Claims (10)
1.一种凸轮轴的自动化生产线，包括物料检测转运装置，其特征在于：所述物料检测转运装置沿着凸轮轴的移动方向依次包括来料集料单元、摆动勾拉下料单元、水平移动单元、摆动勾拉下料单元、传送带以及自重牵引收集单元；其中来料集料单元、水平移动单元、传送带以及自重牵引收集单元相对位置从高至低设置；
来料集料单元等距离间隔设置有容纳槽，且相邻两容纳槽从来料集料单元向着摆动勾拉下料单元高至低倾斜设置；
摆动勾拉下料单元包括驱动气缸和由驱动气缸带动的在来料集料单元和水平移动单元之间或者水平移动单元和传送带之间通过摆动形成高度变化的摆动组件；
所述水平移动单元包括一具有支撑结构的移动板和驱动所述移动板在两摆动勾拉下料单元之间往复移动的驱动组件；
所述水平移动单元还包括设置于传送带一侧的检测转动机构，所述检测转动机构包括一气动夹爪和驱动气动夹爪的转动电机；
所述自重牵引收集单元将摆动勾拉下料单元取料的凸轮轴逐个自重收集；
摆动勾拉下料单元通过摆动配合凸轮轴在存在高度差的来料集料单元、水平移动单元和传送带之间的滚动转移。
2.如权利要求1所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述摆动组件包括铰接在安装架的摆动板，摆动板中部设有随着摆动板移动的多个平行设置且凸出于摆动板的取料件，每一所述取料件包括具有直线结构的引导部以及用于托举凸轮轴的弯曲部。
3.如权利要求2所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述取料件还设有一T型连接部，所述摆动板中部设有用于容纳T型连接部定位的安装槽，所述取料件通过T型连接部嵌套进入安装槽相对摆动板定位连接。
4.如权利要求1所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述安装架沿着移动板的移动路径设有第一滚动轴承。
5.如权利要求1所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述自重牵引收集单元从上至下依次包括承接组件、等间距设有收纳槽的收纳件以及定位支撑组件；自重牵引收集单元还包括牵引组件；
承接组件处于所述传送带下方的下料一侧；所述承接组件固连于支架将凸轮轴从传送带引导至收纳件；
定位支撑组件包括一具有水平支撑面的支撑板，支撑板在靠近传送带下料一侧竖直设有一安装板；收纳件在牵拉组件的作用下相对支撑板移动；
牵引组件包括一安装于安装板的定滑轮和相对设置于收纳件的成对设置的动滑轮，还包括一牵拉绳，所述牵拉绳一端固定于安装板，牵拉绳中部依次绕过动滑轮、定滑轮和另一动滑轮后通过均匀间距设置的相对牵拉绳固定的挡板张紧连接于承接组件中的导向杆；
导向杆包括连续设置的将凸轮轴引导向收纳件的倾斜部和用于存放挡板的水平部；
凸轮轴从传送带下料位置移动至承接组件的导向杆时，此处一挡板与该下落的凸轮轴接触，凸轮轴沿着承接组件滑向收纳件过程拉动牵拉绳从而拉动收纳件向着承接组件的下料方向移动。
6.如权利要求5所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述收纳件等间距设有用于容纳凸轮轴的相邻两收纳槽之间的距离为L1，所述牵拉绳张紧时两挡板之间的距离L2，其中4L1＝L2；所述倾斜部长度为L3，其中L3＝L2。
7.如权利要求5所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：
所述挡板与导向杆形成嵌套结构，在牵拉绳的作用下沿着导向杆移动；所述挡板具有刚性的遮挡板和设有凹槽的连接部。
8.如权利要求5所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：
所述承接组件固连于支架；所述承接组件包括一水平设置的固定板，所述导向杆设置于固定板的中部，所述导向杆的两侧设有两平行于导向杆倾斜部的辅助件；所述导向杆与固定板连接处下料方向的末端设有一用于挡板翻转脱离导向杆的圆角结构；
挡板逐一下拉至固定板下方的中空位置，处于收纳件的中部。
9.如权利要求5所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：所述支撑板朝向收纳件的一侧均匀分布有多个与收纳件接触的第二滚动轴承。
10.如权利要求5所述的一种凸轮轴的自动化生产线，其特征在于：成对设置的动滑轮相对于定滑轮对称设置。
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|---|---|---|---|---|
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2023
- 2023-03-07 CN CN202310213558.7A patent/CN116511974A/zh active Pending
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| CN117464426B (zh) * | 2023-12-26 | 2024-03-05 | 常州润来科技有限公司 | 一种自检定位式铜管上料***及方法 |
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